6。3.接地装置6、3。1,本条部分采用了现行国家标准、雷电防护,第3部分、建筑物的物理损坏和生命危险 GB.T,21714、3,2008表7的规定。6 3、2、区域接地材料统一使用一种材质。可避免因不同材质的电位差产生电偶腐蚀 6 3 3,本条是对设备。管道和建筑物已做防腐蚀保护.如阴极保护,则接地工程不能消耗保护电流使阴极保护失效,若设备,管道和建筑物是钢质材料 接地体宜选用电位较铁负的金属材料,如锌等.对设备.管道和建筑物没有加速腐蚀的危险 同时还有保护作用.在该区域内使用铜材、不采取措施会形成电偶腐蚀.锌包钢材料是以低碳钢和高纯锌为原料,通过热压形成的双金属复合材料。锌本身就是阴极保护材料 选用厚锌层就是兼顾地下其他金属构筑物的防腐蚀作用,结合现行行业标准,埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范,SY,T 0019可计算 达到不再做阴极保护、实现接地和阴极保护于一体 用高纯锌是为解决延缓自腐蚀发生、提高保护的使用效率和使用寿命,里面有碳钢材料是为了增加接地体的机械强度 热稳定性和机加工性能.锌的pH为6,12时 腐蚀速度很低,在蒸馏水中典型的腐蚀速度是0.015mm,a。0,15mm,a、在海水的典型腐蚀速度是0.020mm.a,0。070mm。a 尤利格腐蚀手册。R。温斯顿.里维主编.杨武等译 化学工业出版社,2005年 故在绝大多数土壤环境中 pH为7 8,5 是适用的,且锌层厚度越厚。抗腐蚀性能越好、使用年限越长.根据现行国家标准.埋地钢质管道阴极保护技术规范.GB,T 21448.可以粗略计算垂直接地极的使用年限、1、腐蚀分类 见图1、表1,表2、从表1。表2中可以看出,土壤腐蚀性与土壤电阻率有直接关系、随土壤电阻率的升高,土壤的腐蚀性变弱,2 对、土壤电阻率在20Ω,m及以下时.水平接地极锌层厚度不小于3mm.垂直接地极锌层厚度不小于10mm。的解释 1,10mm锌层厚度的引用,现行行业标准,埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范 SY。T,0019。1997第6,1,3条规定。防雷。防静电的接地极宜选用锌合金 并有锌接地极的结构图,图2,其中锌层厚度为12mm,2.5mm,10mm计算,将,锌层厚度不小于10mm、改为,锌层厚度不小于5mm。现行国家标准。埋地钢质管道阴极保护技术规范 GB,T,21448并没有规定锌接地极的具体尺寸,现对原有规定作部分调整,计算如下。接地材料腐蚀情况统计资料。见表3。表4,引用的腐蚀数据如下,对比表3、表4,在镀锌钢棒与软钢棒电连接后、软钢的腐蚀大大降低了.即锌延缓了钢铁的腐蚀速度、具有保护功能,垂直接地极锌层自然腐蚀计算、锌包钢材料由于锌层较厚.其腐蚀发生主要在锌上。由于接地网的氧浓差腐蚀因素.垂直接地极的腐蚀包括自然腐蚀 水平接地网材料的电化学腐蚀、a、选用ф30,长2、5m.锌层厚度为5mm的锌包钢,其中锌重为7kg 总重为12,6kg,根据表3,镀锌钢棒的锌的年失重率为2、4、则锌包钢中锌年失重为0 302kg。即0、024 12、6kg。则ф30mm 长2 5m,锌层厚度为5mm的锌包钢理论推算自然腐蚀可达23年。锌重.年腐蚀失重。b。选用ф43.长2,5m,锌层厚度为10mm的锌包钢 锌重为20kg.总重为25。9kg、根据表3.镀锌钢棒的锌的年失重率为2,4,则锌包钢中锌年失重为0。622kg 即0、024.25。9kg。则ф43mm,长2 5m,锌层厚度为10mm的锌包钢理论推算自然腐蚀可达32年 锌重。年腐蚀失重 3,理论计算 主要考虑电化学腐蚀情况.锌层厚度按10mm计算,选用ф43。长2,5m、锌层厚度为10mm的垂直接地极、锌重为20kg.土壤电阻率为20Ω。m时。该接地极的接地电阻6,5Ω 按现行国家标准 埋地钢质管道阴极保护技术规范.GB。T.21448,2008中公式,A。2,1,计算,按没有加填包料计算,最大输出保护电流为38 42mA、GB、T.21448,2008中公式。A,2,4,If.E、R,E取0,25V.相对裸钢铁 考虑到金属间的屏蔽按现行行业标准。电力工程地下金属构筑物防腐技术导则 DL.T,5394,2007附录C.4的规定,阳极平均输出电流.0。7、阳极输出电流 则该锌包钢接地极输出电流为26。9mA 最短使用年限为36 6年 按GB,T。21448,2008中公式.A。2.6、计算,式中、Wg为锌的消耗率,17 25kg、A。a,取17,25,锌层厚度按5mm计算、选用ф30mm,长2,5m、锌层厚度为5mm的垂直接地极。锌重为7kg 按照上述公式计算在土壤电阻率在20Ω.m时,该接地极的接地电阻为7,96Ω,按GB。T,21448、2008中公式。A 2.1.计算,即,按没有加填包料计算.最大输出保护电流为35 89mA 按GB。T,21448.2008中公式、A 2,4,If E,R,E取0,25V、相对裸钢铁,平均输出电流为25。1mA、则最短使用年限为13。7年、按GB.T、21448 2008中公式。A、2,6。计算。Wg为锌的消耗率,17,25kg。A。a。取17,25.3,结论 1、依照GB、T,21448标准论述,锌接地极锌层厚度为12mm,2,通过一些数据计算。在完全自然腐蚀情况下.12Ω,m,锌层厚度从5mm增加到10mm,其使用年限也从23年增加到32年,3,在完全电化学腐蚀的情况下、20Ω、m。锌层厚度从5mm增加到10mm,其使用年限也从13,7年增加到36、6年,若只输出50、的电流.则其使用年限也从26年增加到72年 4。根据本标准所设定的条件.区域内采用阴极保护系统时,其锌层因输出的电流而导致腐蚀不是主要的、其腐蚀偏向自然腐蚀状态 考虑到土壤腐蚀的复杂性.根据土壤腐蚀分类和腐蚀性特征 在小于或等于20Ω.m时,故选取.锌层厚度不低于5mm。的规定.